葉俊 呂楊鈰
【摘要】 目前網絡建設中獲取基站站址的難度越來越大,微小站作為傳統宏蜂窩建設方式的補充,在構造精品網絡的過程中將會發揮作用愈發明顯。本文主要從LTE微小站的分類、部署建議、微小站應用等幾方面對LTE微小基站做了簡單的介紹,最后以實際案例說明LTE微小站建設在網絡中發揮的作用。
【關鍵詞】 LTE 微小基站 應用 覆蓋深度
一、引言
目前各運營商都已經在主要城市建設了大規模的LTE網絡,基站數量相比于原來的2G基站數量增加了2-3倍,但由于LTE網絡的頻段高,穿透損耗大,即使基站的數量比以前多,在部分建筑物密集區域仍然存在一些覆蓋盲區,影響用戶感知。解決這個問題采用傳統的宏站建設模式存在選址,協調,物業,維護等多方面的難度。針對這些覆蓋盲區,LTE微小基站設備具有設備小,安裝靈活,選址簡單的特點,可以解決存在的覆蓋盲區,提升LTE網絡的覆蓋深度,增強用戶感知。在解決覆蓋盲區的同時,微小基站還可以分流城市高話務,高流量區的業務,避免網絡出現由于負荷過高引起的網絡質量下降。
二、LTE微小站分類
微小基站根據發射功率的不同可以分為微基站(Micro Cell,功率1-5W)、微微蜂窩(Pico cell,功率50-100mW)、家庭式基站(Femtocell,功率在50mW以下)。本文探討的微小基站主要功能為對室外覆蓋盲區進行補盲的微小基站,不含家庭式基站。
室外微站又可分為分布式微站及一體化微站兩種。分布式微站的基帶處理單元和射頻處理單元分離,由BBU和微RRU構成,支持天線一體化安裝,支持小區合并,需要通過BBU與核心網相連接。微RRU可以與周邊宏站共用一個BBU,減少切換的發生。一體化微站與分布式微站差異在于將基帶處理單元和射頻處理單元集為一體,支持天線一體化安裝,但不支持小區合并,能夠直接連接核心網。
三、LTE微小站部署建議
LTE網絡經過3年左右的大規模建設,全國已經基本上實現主要城市、縣級城市、主要鄉鎮的全覆蓋。隨著網絡建設的持續進行,LTE網絡的覆蓋率將會進一步的提高。但由于LTE網絡本身的特性,頻率高,穿透損耗大,在密集市區或者城中村區域存在覆蓋深度不足的現象,對于這種現象,可以通過微小基站部署來解決。本文從微小站建站的位置、設備組網、頻率方面等方面來討論微小基站的規劃方案。
3.1微小站建站位置
1)經過大規模的網絡建設后,由于選址困難等問題,目前仍然存在宏站覆蓋不足的地方,小范圍區域內信號低于工程驗收標準RSRP<=-105dBm的區域。
2)用于宏站不便部署的區域,如居民住宅小區,旅游景區;微站相比宏站由于體積小,功率小,且天線內置,在居民小區部署更加可行。
3)對用戶密集區域,宏站由于數據業務增長,網絡容量到達極限可能會引起網絡質量的下降。室分由于建設難度、投資均較大,可以采用微小基站進行建設。
3.2設備組網
同一個地市的微小基站應該與宏基站采用相同廠家的設備,方便網絡同一管理,避免由于不同廠家設備引起的相互間的不兼容,減少相互間干擾和混亂,為后期引入FeICIC和CoMP等技術的應用打下基礎。
3.3頻率方面
組網頻率策略,同頻組網微基站的部署位置和覆蓋范圍受限,只可部署在盲點和小區邊緣。和宏站重疊部署時,需要一些抗干擾功能支持,需與宏站協同優化,難度較大。
異頻組網下的微基站,因無干擾問題,可不受位置限制,易于規劃,可以高密度部署,可增加微基站的覆蓋范圍。微基站可以獨立組網和優化。異頻部署微基站能夠最大化的分流宏網數據流量,有效改善投資回報。
四、LTE微小基站應用
小基站部署方式靈活,對配套建設要求不高,可以利舊現有設施方便快捷的進行建設,比如利舊小靈通基站、水泥電線桿,路燈桿,交通信號燈桿以及視頻監控桿。
(1)利舊小靈通桿,利舊原有的配套設施,在原來小靈通基站安裝微小基站,站點高度合理,能有效解決周邊區域的弱覆蓋區域。
(2)利舊水泥電線桿,可以解決老舊小區內的信號覆蓋,同時分擔數據業務熱點區域的業務。
(3)利舊視頻監控桿,視頻監控桿一般高度在3-5米左右,在視頻監控桿上安裝微小基站,可以解決建筑物底層以及道路的信號覆蓋。
(4)利舊交通信號燈桿,可以有效的解決道路交叉口以及周邊建筑物的信號覆蓋。
(5)利舊路燈桿,可以根據覆蓋需求,選擇合適的高度安裝微基站設備。
五、LTE微小基站應用案例
該區域的谷歌截圖位置(如圖1所示),可以看出,周邊是密集的居民區。該區域位置周邊業主對天線非常敏感,機房和天面選址沒有成功,建筑物底層存在弱覆蓋,長期無法解決。根據現場情況,決定采用中興一體化設備ZXSDR BS8912加上室外射燈天線(如圖2所示),射燈天線安裝在5米視頻監控桿上,覆蓋方向為正北,用來解決該區域的弱覆蓋問題。
該基站開通后,各項指標得到了提升,解決了該區域內由于覆蓋不足導致下載速率低,用戶感知不好的問題。基站開通前后的對比(如圖3-6所示):
從圖中可以明顯的看出,開通前,該基站周邊區域的RSRP大部分在-110dBm以下,SINR大部分小于-3,基站開通后,該基站周邊區域RSRP提升到-80dBm以上,同時,SINR也得到了明顯的改善,大部分區域大于15。顯然,該微站的建設能夠對改善該區域的信號覆蓋,提高下載速率方面起到了明顯的作用。
六、結束語
目前LTE網絡建設由覆蓋范圍轉移到覆蓋深度的階段。覆蓋深度加深,必然需要建設更多的LTE基站。但由于現在居民對輻射的概念有種談虎色變的概念,城市中選址難度越來越大。因此,用微小站來替代宏蜂窩建設方案會演變程一種趨勢。同時,微小站建設方式靈活,配套建設簡單,可以部署在已有的各種類型的桿體上,在覆蓋效果,覆蓋深度,吸收熱點區域的業務等方面發揮著至關重要的作用。相比于宏蜂窩來說,微小站是一種經濟實惠的建設方案。
參 考 文 獻
[1] 肖清華,汪丁鼎,許光斌. TD-LTE網絡規劃設計與優化[M].北京.人民郵電出版社,2013.
[2] 劉金科等.LTE微基站應用分析[J].移動通信,2015(7).
[3] 劉博文.LTE小基站的應用[J].信息通信,2015(1).
[4] 蘇雄生.LTE小基站建設策略探討[J].電信快報,2014(10).